煤炭如何做“减法”

9月3日，国务院总理李克强以视频形式出席了2021年太原能源低碳发展论坛开幕式，发表主旨演讲并宣布论坛开幕。

李克强指出，我们将坚持实施能源安全新战略，推进能源消费、供给、技术、体制革命，全方位加强国际合作，切实推进能源转型。在做好宏观政策跨周期调节的同时，加快推动产业结构优化升级，一手做“减法”，严控高耗能、高排放行业产能规模;一手做“加法”，大力发展节能环保产业，为世界经济复苏注入新动力。

那么，“双碳”目标下，煤炭行业的路要怎么走?如何优化存量、转变生产方式、提高利用率，将成为我国煤炭行业面临的又一道减法题。

“双碳”目标下，煤炭行业将在我国的碳减排任务中肩负更大的责任。

但“减煤”不是“去煤”。

目前，我国能源行业的二氧化碳排放量占全部温室气体总排放量的73%。根据煤炭工业协会的数据，2020年，煤炭在我国一次能源消费中的占比为56.8%，尽管较“十三五”初期的62%有明显下降，但占比仍然过半。

“虽然减碳是大趋势，但在相当长时间内，煤炭依然是我国的主体能源、支柱能源。这个认识要到位。”今年全国“两会”期间，全国政协委员、中国科学院院士何满潮表示。

以湖南省为例，一直以来，湖南作为水电大省，其在电源端水电与火电的装机容量比例大致相当。根据湖南省发改委的数据，截至2020年年底，湖南省电力总装机容量达4864万千瓦，其中火电装机2200多万千瓦，仅占45%左右，水电和新能源装机占比则超过50%。就是这样一个电源结构符合未来预期的省份，却在去年年底出现了罕见的“拉闸限电”情况。

尽管这次“拉闸限电”属于偶发事件，即由工业生产高速增长和低温寒流叠加导致电力需求超预期高速增长。但针对类似情况，国家发改委和能源局给出的四条解决办法中，有三条和煤炭相关，其中一条便是：进一步多渠道增加电煤供应。

中国煤炭工业协会发布的《煤炭工业“十四五”结构调整指导意见》明确指出，我国仍处于工业化快速发展阶段，能源消费增幅回落，总量还将增加，综合考虑我国油气资源进口与国际经济、地缘政治等复杂关系，煤炭在我国能源安全稳定供应中的兜底保障作用依然无可替代。

一边是“2030年单位国内生产总值二氧化碳排放将比2005年下降65%以上，非化石能源占一次能源消费的比重将达到25%左右”的减排承诺;另一边是仍需要煤炭作为重要的支撑能源助力我国社会经济发展，煤炭行业应如何做好“减法”，才能将碳减排做到既快又稳?

增量时代，为何减?

其实，这不是煤炭行业第一次做“减法”。从“十二五”到“十三五”的十年间，我国煤炭行业曾经历了两轮不同层面的去产能。

受国内经济增速下滑、能源结构调整等因素影响，在经历了十年的“黄金发展期”后，我国煤炭需求在2012年开始大幅下降，供求关系严重失衡，导致煤炭企业效益普遍下滑，市场竞争秩序出现混乱。

为扭转这一局面，2014年，国家发改委出台了《关于遏制煤矿超能力生产规范企业生产行为的通知》，明确指出，对于存量产能，各省级煤炭行业管理部门要对所有合法生产煤矿的生产能力进行建档登记，煤矿年度原煤产量不得超过登记公布的生产能力;对于在建矿井，要求所有未经核准但已建成并组织生产的煤矿，一律停产;所有未取得采矿许可证和安全生产许可证的煤矿，不得投入生产。

然而，上述要求并没有遏制住煤炭行业的产能过剩。

根据中国煤炭工业协会的数据，2015年年底，全国煤矿数量为1.08万处，其中年产120万吨以上的大型煤矿1050处，比2010年增加400处，产量比重从58%上升到68%。在生产能力快速增长的同时，煤炭消费需求明显放缓，导致煤炭价格从2011年的最高点860元/吨，跌至2015年年底的370元/吨。国家统计局发布的数据显示，2015年前11个月，全国规模以上煤炭企业主营业务收入同比下降14.6%，利润同比下降61.2%，行业亏损面高达90%以上。

与此同时，另一个前所未有的民生话题——治霾，开始频现报端。

经过多方测算，煤炭再次成为众矢之的。根据清华大学等单位的研究，燃煤取暖成为北方地区雾霾形成的主要原因之一，民用侧燃煤取暖对雾霾的贡献率接近50%。

以雾霾天气最为严重的京津冀及周边6省市为例，这些地区的国土面积仅占全国的7.2%，却消耗了全国33%的煤炭。于是煤炭行业产业结构的优化和调整成为“治霾”的突破口，北方地区的“煤改电”、“煤改气”、煤电厂超低排放和节能改造以及10蒸吨及以下燃煤小锅炉清零工作开始提上日程。

因此，不论是产业层面，还是民生层面，“减煤”都迫在眉睫。

2016年2月，国务院下发了《关于煤炭行业化解过剩产能实现脱困发展的意见》(以下简称《意见》)。《意见》提出，自2016年起，我国煤炭行业要严格控制新增产能;加快淘汰落后产能和其他不符合产业政策的产能，有序退出过剩产能;从2016年开始，用3至5年的时间，再退出产能5亿吨左右、减量重组5亿吨左右，较大幅度压缩煤炭产能，适度减少煤矿数量。

《意见》的颁布正式拉开了我国煤炭行业供给侧改革的大幕。

截至2020年年底，我国累计退出煤矿约5500处，退出落后煤炭产能10亿吨/年以上，超额完成《意见》中提出的目标。

存量时代，如何减?

经过大刀阔斧地“去产能”，5500处煤矿退出后，存量时代里煤炭行业由减“增量”所带来的“去产能”空间将越来越小，煤炭行业迎来了 “内卷”。

未来，“双碳”目标下，如何优化存量、转变生产方式、提高利用率，成为我国煤炭行业将要面临的又一道减法题。

那么，谁来减?如何减?

首先，作为煤炭消费的主力军，煤电部门的碳减排工作是我国二氧化碳减排绕不开的话题，也是“双碳”目标能否实现的关键。

一直以来，我国存在煤电利用小时数持续降低、规划和在建煤电项目规模较大、违规建设等问题。因此，推进煤电供给侧结构性改革、化解煤电产能过剩、提升煤电发电效率是实现煤电部门碳减排的重要途径。

华北电力大学经济与管理学院教授袁家海指出，“十三五”期间，为有效化解煤电产能过剩的风险，一方面，通过加快淘汰落后产能，严控新增煤电规模;另一方面，推动煤电产业转型升级，煤电装机技术结构不断优化，煤电发电效率得到大幅提升。

截至2020年年底，我国60万千瓦级以上高效煤电机组容量为5.36亿千瓦，占比较2015年提升2.6个百分点，10万千瓦级以下小机组容量为0.5亿千瓦，占比较2015年降低0.5个百分点;通过积极推进煤电超低排放和节能改造，截至2020年年底，我国完成超低排放节能改造煤电机组装机容量达9.5亿千瓦，约占煤电总装机容量的89%。得力于技术结构优化和节能改造的深入，2020年平均供电煤耗降至305.5克标准煤/千瓦时，较2015年下降3个百分点。

“此外，过去五年中，可再生能源的蓬勃发展，对燃煤发电增量电量形成有效替代，也加速推动了电力清洁低碳转型。”袁家海表示。

“十三五”期间，我国风电、光伏迎来“井喷式”发展。截至2020年年底，风电、光伏装机总容量达到5.4亿千瓦;弃风弃光问题得到显著改善，2020年弃风弃光率降至3%，较2015年下降11.6个百分点，可再生能源得到布局优化和提质增效。2020年可再生能源发电量达到2.2万亿千瓦时，较2015年增长8191亿千瓦时，可再生能源新增发电量占新增电力需求的44.8%。

根据中电联的统计，从2006年到2020年，通过发展非化石能源、降低供电煤耗和线损率等措施，电力行业累计减少二氧化碳排放约185.3 亿吨。其中，非化石能源发展贡献率为62%，供电煤耗降低对电力行业二氧化碳减排贡献率为36%，降低线损的二氧化碳减排贡献率为2.6%。

不过，袁家海也指出，未来电气化的普及或将进一步推动电力需求增长。

“十三五”期间，我国累计实现电能替代电量7955亿千瓦时，仅2020年一年的替代电量就超过2171亿千瓦时。

“电能替代有利于通过清洁电力替代其他终端环节的煤炭消费，减少污染物排放。但是，电能替代虽然提升了终端用能结构的清洁化水平，但超预期的替代规模也为煤电继续发展提供了适宜空间。并且，从整个能源利用流程来看并未实现彻底的清洁化，未来应加强清洁电力驱动的电能替代，实现减排与控碳的统一。”袁家海表示，“未来煤电调控仍有如下几个问题亟待解决，例如跨区输电通道利用率不足、新能源消纳依旧存在省间壁垒、短时尖峰电力供应短缺等。”

其次，如果说严控煤电是从煤炭消费端入手进行碳排放的“节流”，那么作为煤炭供给端的煤矿企业则需要从源头入手，严控二氧化碳的排放。

中国工程院院士王国法指出，通过改善煤炭开发利用工艺、技术和系统性管理，可提高煤炭资源的开发利用效率，减少煤炭用量，这本身就是碳减排，而且比碳捕集和封存的减排量更大、更具经济性。

“提高煤炭利用效率和系统节能等措施，对2030年温室气体减排量的贡献将达到50%以上。”王国法表示。

因此，人工智能、工业物联网、云计算、大数据、机器人、智能装备等与现代煤炭开发利用深度融合的智能煤矿，不仅可以提升煤矿安全生产水平，还可以提高煤炭的开采水平和速度，减少开采过程中不必要的能源消耗。

中国能源研究会高级研究员牛克洪也表示，运用数字技术实现智能化开采是未来煤炭企业转型升级、绿色发展的必由之路。

2019年6月，中国移动与阳煤集团、华为公司联手打造了我国首座5G智慧煤矿——新元煤矿。据悉新元煤矿中部署了147个5G基站，并拥有目前国内地下最深的5G网，即井下534米“超千兆上行”煤矿5G专用网，实现了煤矿智慧化管理，例如矿井无人化、自动化、可视化运行等。

今年2月9日，山西省与华为公司共建的智能矿山创新实验室揭牌及签约仪式在太原举行。华为技术有限公司创始人、CEO任正非在揭牌仪式上表示，智能矿山技术可以帮助煤炭行业实现“少人、无人、安全、高效”，让智能化采煤工作面减人60%，井工煤矿单班入井人数减少10%～20%，不仅可以解决煤矿高效生产和安全生产的问题，让煤矿工人可以“穿西装打领带”地工作，还可能带动山西煤矿机械的发展。

目前，我国已有不少煤矿开始尝试智能化转型。

截至2020年年底，我国已建成400多个智能化煤矿采掘工作面，采煤、钻锚、巡检等19种煤矿机器人在井下实施应用。随着煤矿数字化、智能化、绿色化转型，我国煤矿安全生产形势持续稳定好转，生产效率明显提高，全国煤矿年人均工效由925吨提高到2600吨以上，增幅达181%。

去年12月，国家能源局、国家煤矿安全监察局公布了我国首批71家进入国家智能化示范煤矿建设的单位名单，预计到“十四五”末，我国智能化生产煤矿数量将在1000处以上。

其实，除了煤电企业和煤炭企业外，我国还有约12%的煤炭消费用于石油及煤化工企业。

相较将煤炭用作燃料，燃烧后产生大量的二氧化碳和其他污染物直接排放到空气中，近几年，煤化工企业则尝试把煤炭变成材料，力图通过将碳“锁”在煤制品中，达到碳减排的目的。

不过，中国工程院院士、清华大学化工科学与技术研究院院长金涌指出，我国虽然有技术将煤炭从燃料变成材料，但煤化工仍属于高碳排放行业，在生产过程中不仅会产生大量的二氧化碳，同时还会消耗大量的水，造成资源的浪费。

“未来，煤化工要走高附加值的产品路径，在将煤炭变成材料的同时尽量少排或不排二氧化碳。目前，煤炭分质利用技术便是一个很好的尝试。”金涌表示。

所谓煤炭分质利用也叫“煤炭分质清洁高效转化利用”，即通过中低温热解技术对煤炭进行分质，将煤热解成气、液、固三类物质，然后根据各类热解产物的物理化学性质有区别地进行利用，力求通过对热解产物“吃干榨尽”，达到资源利用率最高的目的。

《2020 煤炭行业发展年度报告》也明确指出，“十四五”期间，我国要继续推进煤炭清洁高效利用，支持煤炭分质分级梯级利用，从源头上控制污染物排放，提高煤炭资源综合利用效率和价值。

自古以来，煤炭就是重要的燃料，作为最早利用煤炭的国家，我国在《汉书?地理志》中便有“豫章郡出石，可燃为薪”的记载。

跨过千年时间，尽管沧海桑田，但自新中国成立以来，煤炭这一古老的能源一直为我国的现代化建设贡献着巨大力量。

2021 年是开启全面建设社会主义现代化国家新征程的起步之年，“双碳”时代下，尽管不少老旧煤矿已经或即将退出，但如何发挥煤炭的存量优势，发挥老矿区土地、厂房、资源等优势，培育发展新产业、新产品、新业态，推动老矿区及企业转型发展，将是煤炭这一能源“老兵”肩负的更大使命。